「java实现ecc加密」java中des加密

博主:adminadmin 2023-03-20 19:29:08 183

本篇文章给大家谈谈java实现ecc加密,以及java中des加密对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。

本文目录一览:

java加密的几种方式

基本的单向加密算法:

BASE64 严格地说,属于编码格式,而非加密算法

MD5(Message Digest algorithm 5,信息摘要算法)

SHA(Secure Hash Algorithm,安全散列算法)

HMAC(Hash Message Authentication Code,散列消息鉴别码)

复杂的对称加密(DES、PBE)、非对称加密算法:

DES(Data Encryption Standard,数据加密算法)

PBE(Password-based encryption,基于密码验证)

RSA(算法的名字以发明者的名字命名:Ron Rivest, AdiShamir 和Leonard Adleman)

DH(Diffie-Hellman算法,密钥一致协议)

DSA(Digital Signature Algorithm,数字签名)

ECC(Elliptic Curves Cryptography,椭圆曲线密码编码学)

代码参考:

/**

* BASE64加密

*

* @param key

* @return

* @throws Exception

*/

public static String encryptBASE64(byte[] key) throws Exception {

return (new BASE64Encoder()).encodeBuffer(key);

}

/**

* MD5加密

*

* @param data

* @return

* @throws Exception

*/

public static byte[] encryptMD5(byte[] data) throws Exception {

MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance(KEY_MD5);

md5.update(data);

return md5.digest();

}

/**

* SHA加密

*

* @param data

* @return

* @throws Exception

*/

public static byte[] encryptSHA(byte[] data) throws Exception {

MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance(KEY_SHA);

sha.update(data);

return sha.digest();

}

}

/**

* 初始化HMAC密钥

*

* @return

* @throws Exception

*/

public static String initMacKey() throws Exception {

KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KEY_MAC);

SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();

return encryptBASE64(secretKey.getEncoded());

}

/**

* HMAC加密

*

* @param data

* @param key

* @return

* @throws Exception

*/

public static byte[] encryptHMAC(byte[] data, String key) throws Exception {

SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(decryptBASE64(key), KEY_MAC);

Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());

mac.init(secretKey);

return mac.doFinal(data);

}

求ECDSA的Java代码

【方案1】

package ECDSA;

import com.sun.org.apache.xerces.internal.impl.dv.util.HexBin;

import java.security.*;

import java.security.interfaces.ECPrivateKey;

import java.security.interfaces.ECPublicKey;

import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;

import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;

public class Ecdsa {

  private static String src = "hello berber" ;

  public static void main(String []args){

      jdkECDSA();

  }

  public static void jdkECDSA(){

      // 1.初始化密钥

      try{

          KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("EC");

          keyPairGenerator.initialize(256);

          KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair() ;

          ECPublicKey ecPublicKey = (ECPublicKey)keyPair.getPublic() ;

          ECPrivateKey ecPrivateKey = (ECPrivateKey)keyPair.getPrivate() ;

          // 执行签名

          PKCS8EncodedKeySpec pkcs8EncodedKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(ecPrivateKey.getEncoded());

          KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("EC") ;

          PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8EncodedKeySpec) ;

          Signature signature = Signature.getInstance("SHA1withECDSA");

          signature.initSign(privateKey);

          signature.update(src.getBytes());

          byte []arr = signature.sign();

          System.out.println("jdk ecdsa sign :"+ HexBin.encode(arr));

          // 验证签名

          X509EncodedKeySpec x509EncodedKeySpec = new X509EncodedKeySpec(ecPublicKey.getEncoded());

          keyFactory = KeyFactory.getInstance("EC");

          PublicKey publicKey = keyFactory.generatePublic(x509EncodedKeySpec);

          signature = Signature.getInstance("SHA1withECDSA");

          signature.initVerify(publicKey);

          signature.update(src.getBytes());

          boolean bool = signature.verify(arr);

          System.out.println("jdk ecdsa verify:"+bool);

      }catch(Exception e){

      }

  }

}

Java数字签名——ECDSA算法

【方案2】

public class MyTest {

/**

* @param args

*/

public static void main(String[] args) {

new MyTest().getSign();

}

void getSign() {

// Get the instance of the Key Generator with "EC" algorithm

try {

KeyPairGenerator g = KeyPairGenerator.getInstance("EC");

ECGenParameterSpec kpgparams = new ECGenParameterSpec("secp256r1");

g.initialize(kpgparams);

KeyPair pair = g.generateKeyPair();

// Instance of signature class with SHA256withECDSA algorithm

Signature ecdsaSign = Signature.getInstance("SHA256withECDSA");

ecdsaSign.initSign(pair.getPrivate());

System.out.println("Private Keys is::" + pair.getPrivate());

System.out.println("Public Keys is::" + pair.getPublic());

String msg = "text ecdsa with sha256";//getSHA256(msg)

ecdsaSign.update((msg + pair.getPrivate().toString())

.getBytes("UTF-8"));

byte[] signature = ecdsaSign.sign();

System.out.println("Signature is::"

+ new BigInteger(1, signature).toString(16));

// Validation

ecdsaSign.initVerify(pair.getPublic());

ecdsaSign.update(signature);

if (ecdsaSign.verify(signature))

System.out.println("valid");

else

System.out.println("invalid!!!!");

} catch (Exception e) {

// TODO: handle exception

e.printStackTrace();

}

}}

java – 使用secp256r1曲线和SHA256算法生

怎么验证生成的Ecdsa签名是正确的呢,可以看下这篇文章:RSA,ECC,Ecdsa,国密SM2的签名,验签,加密

非对称加密算法 (RSA、DSA、ECC、DH)

非对称加密需要两个密钥:公钥(publickey) 和私钥 (privatekey)。公钥和私钥是一对,如果用公钥对数据加密,那么只能用对应的私钥解密。如果用私钥对数据加密,只能用对应的公钥进行解密。因为加密和解密用的是不同的密钥,所以称为非对称加密。

非对称加密算法的保密性好,它消除了最终用户交换密钥的需要。但是加解密速度要远远慢于对称加密,在某些极端情况下,甚至能比对称加密慢上1000倍。

算法强度复杂、安全性依赖于算法与密钥但是由于其算法复杂,而使得加密解密速度没有对称加密解密的速度快。对称密码体制中只有一种密钥,并且是非公开的,如果要解密就得让对方知道密钥。所以保证其安全性就是保证密钥的安全,而非对称密钥体制有两种密钥,其中一个是公开的,这样就可以不需要像对称密码那样传输对方的密钥了。这样安全性就大了很多。

RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC (椭圆曲线加密算法)。使用最广泛的是 RSA 算法,Elgamal 是另一种常用的非对称加密算法。

收信者是唯一能够解开加密信息的人,因此收信者手里的必须是私钥。发信者手里的是公钥,其它人知道公钥没有关系,因为其它人发来的信息对收信者没有意义。

客户端需要将认证标识传送给服务器,此认证标识 (可能是一个随机数) 其它客户端可以知道,因此需要用私钥加密,客户端保存的是私钥。服务器端保存的是公钥,其它服务器知道公钥没有关系,因为客户端不需要登录其它服务器。

数字签名是为了表明信息没有受到伪造,确实是信息拥有者发出来的,附在信息原文的后面。就像手写的签名一样,具有不可抵赖性和简洁性。

简洁性:对信息原文做哈希运算,得到消息摘要,信息越短加密的耗时越少。

不可抵赖性:信息拥有者要保证签名的唯一性,必须是唯一能够加密消息摘要的人,因此必须用私钥加密 (就像字迹他人无法学会一样),得到签名。如果用公钥,那每个人都可以伪造签名了。

问题起源:对1和3,发信者怎么知道从网上获取的公钥就是真的?没有遭受中间人攻击?

这样就需要第三方机构来保证公钥的合法性,这个第三方机构就是 CA (Certificate Authority),证书中心。

CA 用自己的私钥对信息原文所有者发布的公钥和相关信息进行加密,得出的内容就是数字证书。

信息原文的所有者以后发布信息时,除了带上自己的签名,还带上数字证书,就可以保证信息不被篡改了。信息的接收者先用 CA给的公钥解出信息所有者的公钥,这样可以保证信息所有者的公钥是真正的公钥,然后就能通过该公钥证明数字签名是否真实了。

RSA 是目前最有影响力的公钥加密算法,该算法基于一个十分简单的数论事实:将两个大素数相乘十分容易,但想要对其乘积进行因式分解却极其困难,因此可以将乘积公开作为加密密钥,即公钥,而两个大素数组合成私钥。公钥是可发布的供任何人使用,私钥则为自己所有,供解密之用。

A 要把信息发给 B 为例,确定角色:A 为加密者,B 为解密者。首先由 B 随机确定一个 KEY,称之为私钥,将这个 KEY 始终保存在机器 B 中而不发出来;然后,由这个 KEY 计算出另一个 KEY,称之为公钥。这个公钥的特性是几乎不可能通过它自身计算出生成它的私钥。接下来通过网络把这个公钥传给 A,A 收到公钥后,利用公钥对信息加密,并把密文通过网络发送到 B,最后 B 利用已知的私钥,就能对密文进行解码了。以上就是 RSA 算法的工作流程。

由于进行的都是大数计算,使得 RSA 最快的情况也比 DES 慢上好几倍,无论是软件还是硬件实现。速度一直是 RSA 的缺陷。一般来说只用于少量数据加密。RSA 的速度是对应同样安全级别的对称密码算法的1/1000左右。

比起 DES 和其它对称算法来说,RSA 要慢得多。实际上一般使用一种对称算法来加密信息,然后用 RSA 来加密比较短的公钥,然后将用 RSA 加密的公钥和用对称算法加密的消息发送给接收方。

这样一来对随机数的要求就更高了,尤其对产生对称密码的要求非常高,否则的话可以越过 RSA 来直接攻击对称密码。

和其它加密过程一样,对 RSA 来说分配公钥的过程是非常重要的。分配公钥的过程必须能够抵挡中间人攻击。假设 A 交给 B 一个公钥,并使 B 相信这是A 的公钥,并且 C 可以截下 A 和 B 之间的信息传递,那么 C 可以将自己的公钥传给 B,B 以为这是 A 的公钥。C 可以将所有 B 传递给 A 的消息截下来,将这个消息用自己的密钥解密,读这个消息,然后将这个消息再用 A 的公钥加密后传给 A。理论上 A 和 B 都不会发现 C 在偷听它们的消息,今天人们一般用数字认证来防止这样的攻击。

(1) 针对 RSA 最流行的攻击一般是基于大数因数分解。1999年,RSA-155 (512 bits) 被成功分解,花了五个月时间(约8000 MIPS 年)和224 CPU hours 在一台有3.2G 中央内存的 Cray C916计算机上完成。

RSA-158 表示如下:

2009年12月12日,编号为 RSA-768 (768 bits, 232 digits) 数也被成功分解。这一事件威胁了现通行的1024-bit 密钥的安全性,普遍认为用户应尽快升级到2048-bit 或以上。

RSA-768表示如下:

(2) 秀尔算法

量子计算里的秀尔算法能使穷举的效率大大的提高。由于 RSA 算法是基于大数分解 (无法抵抗穷举攻击),因此在未来量子计算能对 RSA 算法构成较大的威胁。一个拥有 N 量子位的量子计算机,每次可进行2^N 次运算,理论上讲,密钥为1024位长的 RSA 算法,用一台512量子比特位的量子计算机在1秒内即可破解。

DSA (Digital Signature Algorithm) 是 Schnorr 和 ElGamal 签名算法的变种,被美国 NIST 作为 DSS (DigitalSignature Standard)。 DSA 是基于整数有限域离散对数难题的。

简单的说,这是一种更高级的验证方式,用作数字签名。不单单只有公钥、私钥,还有数字签名。私钥加密生成数字签名,公钥验证数据及签名,如果数据和签名不匹配则认为验证失败。数字签名的作用就是校验数据在传输过程中不被修改,数字签名,是单向加密的升级。

椭圆加密算法(ECC)是一种公钥加密算法,最初由 Koblitz 和 Miller 两人于1985年提出,其数学基础是利用椭圆曲线上的有理点构成 Abel 加法群上椭圆离散对数的计算困难性。公钥密码体制根据其所依据的难题一般分为三类:大整数分解问题类、离散对数问题类、椭圆曲线类。有时也把椭圆曲线类归为离散对数类。

ECC 的主要优势是在某些情况下它比其他的方法使用更小的密钥 (比如 RSA),提供相当的或更高等级的安全。ECC 的另一个优势是可以定义群之间的双线性映射,基于 Weil 对或是 Tate 对;双线性映射已经在密码学中发现了大量的应用,例如基于身份的加密。不过一个缺点是加密和解密操作的实现比其他机制花费的时间长。

ECC 被广泛认为是在给定密钥长度的情况下,最强大的非对称算法,因此在对带宽要求十分紧的连接中会十分有用。

比特币钱包公钥的生成使用了椭圆曲线算法,通过椭圆曲线乘法可以从私钥计算得到公钥, 这是不可逆转的过程。

Java 中 Chipher、Signature、KeyPairGenerator、KeyAgreement、SecretKey 均不支持 ECC 算法。

DH,全称为"Diffie-Hellman",它是一种确保共享 KEY 安全穿越不安全网络的方法,也就是常说的密钥一致协议。由公开密钥密码体制的奠基人 Diffie 和 Hellman 所提出的一种思想。简单的说就是允许两名用户在公开媒体上交换信息以生成"一致"的、可以共享的密钥。也就是由甲方产出一对密钥 (公钥、私钥),乙方依照甲方公钥产生乙方密钥对 (公钥、私钥)。

以此为基线,作为数据传输保密基础,同时双方使用同一种对称加密算法构建本地密钥 (SecretKey) 对数据加密。这样,在互通了本地密钥 (SecretKey) 算法后,甲乙双方公开自己的公钥,使用对方的公钥和刚才产生的私钥加密数据,同时可以使用对方的公钥和自己的私钥对数据解密。不单单是甲乙双方两方,可以扩展为多方共享数据通讯,这样就完成了网络交互数据的安全通讯。

具体例子可以移步到这篇文章: 非对称密码之DH密钥交换算法

参考:

ECC椭圆曲线加密算法(一)

btc address: 1FmWXNJT3jVKaHBQs2gAs6PLGVWx1zPPHf

eth address: 0xd91c747b4a76B8013Aa336Cbc52FD95a7a9BD3D9

随着区块链的大热,椭圆曲线算法也成了密码学的热门话题。在Bitcoin 生成地址 中使用到了椭圆曲线加密算法。

椭圆曲线的一般表现形式:

椭圆曲线其实不是椭圆形的,而是下面的图形:

Bitcoin使用了 secp256k1 这条特殊的椭圆曲线,公式是:

这个东西怎么加密的呢?

19世纪挪威青年 尼尔斯·阿贝尔 从普通的代数运算中,抽象出了加群(也叫阿贝尔群或交换群),使得在加群中,实数的算法和椭圆曲线的算法得到了统一。是什么意思呢?

我们在实数中,使用的加减乘除,同样可以用在椭圆曲线中!

对的,椭圆曲线也可以有加法、乘法运算。

数学中的群是一个集合,我们为它定义了一个二元运算,我们称之为“加法”,并用符号 + 表示。假定我们要操作的群用𝔾表示,要定义的 加法 必须遵循以下四个特性:

如果在增加第5个条件:

交换律:a + b = b + a

那么,称这个群为阿贝尔群。根据这个定义整数集是个阿贝尔群。

岔开一下话题, 伽罗瓦 与 阿贝尔 分别独立的提出了群论,他们并称为现代群论的创始人,可惜两位天才都是英年早逝。

如上文所说,我们可以基于椭圆曲线定义一个群。具体地说:

在椭圆曲线上有 不重合且不对称的 A 、B两点,两点与曲线相交于X点, X与 x轴 的对称点为R,R即为 A+B 的结果。这就是椭圆曲线的加法定义。

因为椭圆曲线方程存在 项,因此椭圆曲线必然关于x轴对称

曲线: ,

坐标:A=(2,5),B=(3,7)

A、B正好在曲线上,因为坐标满足曲线公式

那如何找到相交的第三个点呢?

通过 A、B两点确定直线方程,

设直线方程: ,m为直线的斜率

进一步得到c=1。

联立方程:

X(-1,-1)的x坐标-1代入方式正好满足方程,所以A、B两点所在直线与曲线相交于 X(-1,-1),则点X的关于x轴的对称点为R(-1,1),即A(2,5)+B(3,5)=R(-1,1)。

根据椭圆曲线的 群律(GROUP LAW) 公式,我们可以方便的计算R点。

曲线方程:

当A=(x1,y1),B=(x2,y2) ,R=A+B=(x3,y3),x1≠x2时,

, m是斜率

x3=

y3=m(x1-x3)-y1

A=(2,5), B=(3,7) , R=(-1,1) 符合上面的公式。

椭圆曲线加法符合交换律么?

先计算(A+B),在计算 A+B+C

先计算B+C, 在计算 B+C+A

看图像,计算结果相同,大家手动算下吧。

那 A + A 呢, 怎么计算呢?

当两点重合时候,无法画出 “过两点的直线”,在这种情况下,

过A点做椭圆曲线的切线,交于X点,X点关于 x轴 的对称点即为 2A ,这样的计算称为 “椭圆曲线上的二倍运算”。

下图即为椭圆曲线乘法运算:

我们将在 ECC椭圆曲线加密算法(二) 介绍有限域,椭圆曲线的离散对数问题,椭圆曲线加密就是应用了离散对数问题。

参考:

关于java实现ecc加密和java中des加密的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。